Bioquímica: a química da vida

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Figura 1 – DNA

A bioquímica é uma área originada a partir da biologia e da química, que juntas procuram elucidar os processos da vida em seu nível mais básico. Trata-se do estudo das estruturas moleculares e função metabólica de biomoléculas, biopolímeros e componentes celulares e virais, como proteínas, enzimas, entre outros que constituem nossos corpos e os corpos de outras criaturas vivas. ¹ A bioquímica estuda o metabolismo não só de humanos, mas de microrganismos, animais e plantas.

É possível reconhecer a utilização da bioquímica em diversas áreas e em diversos departamentos. Há pesquisas que têm o enfoque do comportamento químico na toxicologia; há pessoas que trabalham com plantas, outras estudam sobre metabolismo em órgãos como fígado, cérebro, intestino; há também pesquisas voltadas à físico-química; etc. Ou seja, a bioquímica não é somente uma observação ao ser vivo com base em ciências objetivas, como a matemática e a física; mas também se preocupa com a própria construção da sua ciência.5

Dentre as contribuições da bioquímica, destaca-se o entendimento da estrutura do DNA, da importância do gene para a síntese de proteína e a determinação das estruturas de proteínas. Entender estes processos foi imprescindível para o desenvolvimento de várias áreas, tais como a agricultura, a biotecnologia e a nutrição.¹ No campo da medicina, por exemplo, pode-se destacar a importância dessa ciência no avanço da genética e no entendimento das doenças metabólicas, como diabetes. Já no campo da agricultura, o desenvolvimento de espécies transgênicas variadas garantiu que as lavouras obtivessem um sucesso maior.¹ Além disso, a bioquímica também é reconhecidamente presente na relação com os micro e macronutrientes ingeridos pela alimentação.9

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Figura 2 – O uso de pesticidas em lavouras é uma contribuição do campo bioquímico.

Do campo à bancada

Muito antes da ciência ser como é hoje, a humanidade utilizava plantas e alimentos disponíveis em sua região para tratar de doenças e mal-estares. Esses alimentos eram trabalhados por tentativa e erro, ou seja, se o tratamento funcionava iria ser utilizado e refinado, senão era descartado. Conforme essas técnicas foram se desenvolvendo, conhecimentos de senso comum foram também estabelecidos. Um desses conhecimentos é a capacidade de o limão alcalinizar o sangue, que possivelmente foi aplicado algum tempo depois da publicação da teoria que conceitua ácidos e bases de Svant Arrhenius.9

Uma das explicações encontradas dizendo que o limão é um agente alcalinizante foi:

“[…] O limão ajuda no combate a esses problemas por vários motivos, sendo que um deles é o fato de que ele causa um deslocamento no equilíbrio químico do ácido clorídrico no estômago com seus íons em meio aquoso. Esse equilíbrio é mostrado a seguir:”8

                                                             HCl(aq)  H+(aq) +Cl(aq)

Como é de conhecimento geral, o limão contém, entre outros componentes, ácido cítrico (H3C6H5O7) em abundância que, em água, é ionizado liberando íons H+(aq), responsáveis pela acidez do meio:”

                                                H3C6H5O7(aq)  3H+(aq) + C6H5O73–(aq)

“[…] Segundo o princípio de Le Chatelier, quando causamos alguma perturbação em um sistema em equilíbrio, ele é deslocado no sentido de diminuir os efeitos dessa perturbação. Assim, quando ingerimos o limão, ele aumenta a quantidade de íons H+(aq) no estômago e o equilíbrio é deslocado no sentido de consumir os íons H+(aq), que são os que caracterizam a acidez (quanto mais íons hidrogênio, mais ácido o meio). […] Esse deslocamento é extremamente rápido, diminuindo assim a acidez do estômago. […]”8

Figura 2 – pH do suco gástrico (presente no estômago) em comparação com o limão, o sangue e outras substâncias conhecidas.

A hipótese do limão alcalinizante diz que a adição de mais íons H+(aq) vindos do ácido cítrico deslocaria o equilíbrio do ácido clorídrico estomacal de modo que esses mesmos íons iriam ser consumidos, logo, diminuiria a concentração de H+(aq) e a acidez. Porém, ao lembrarmos de um tópico específico de equilíbrio químico, o efeito do íon comum, quando adiciona-se uma espécie química comum a um determinado equilíbrio – no caso, o íon H+(aq) – é fato que o equilíbrio é deslocado no sentido de consumi-la. Mas não a ponto de, no final, se ter menos dessa espécie química do que se tinha antes. Nesse deslocamento, consome-se apenas uma fração do que foi adicionado. Logo, a concentração da espécie química adicionada aumenta.9

Como vimos, a bioquímica engloba várias áreas da química, como a físico-química  usada para compreender – neste caso o  princípio de Le Chatelier – que o limão não é realmente um agente alcalinizante . O pH do sangue já é alcalino, em torno do valor de 7,4, e não é possível alterar este pH por meio da alimentação, algo extensamente relatado no artigo “The Effect of Acid Ash and Alkaline Ash Foodstuffs on the Acid-Base Equilibrium of Man”. Embora o suco de limão não deixe o sangue mais alcalino, não quer dizer que ele não faça bem para o organismo.

Analisando apenas a diversidade dos campos listados, a bioquímica pode parecer uma área de estudo formada de outros campos científicos. Ainda assim, mesmo que os objetivos sejam diferentes, os conceitos fundamentais de cada uma das áreas citadas acima são os mesmos – elucidar o fenômeno da vida.

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Figura 3 – Diversos campos científicos buscam elucidar o fenômeno da vida.

De modo geral, as pessoas pensam que a bioquímica é uma ciência de caráter puramente biológico e voltado para as análises clínicas, o que não é a realidade dessa área, uma vez que ela é uma ciência com uma formação sólida em química, física e matemática com o objetivo de pensar e tentar compreender o comportamento dos organismos vivos, desde o nível molecular ao subatômico. Então, culturalmente, a bioquímica é muitas vezes associada aos processos metabólicos que ocorrem nos organismos humanos, em especial, aplicados à saúde. Mas, pensar na configuração bioquímica dos organismos vivos nos leva até a uma própria concepção sobre a organização do universo como um todo e de que forma isto possibilita a origem e o desenvolvimento da vida, num contexto extremamente complexo de mecanismos físico-químicos que geram a constituição da matéria e que mantêm a estabilidade dos organismos vivos.

 


Por: Gabriel Crema

Graduando em Licenciatura em Química


Momento Químico. Bioquímica (capa). Projeto de Extensão.
 UDESC – Joinville – Departamento de Química.
 Ano 4, Nº 20. ABR./MAIO 2018. p.1-7

Referências:

Um comentário sobre “Bioquímica: a química da vida

  1. Demanda bioquímica de oxigênio também conhecida pelo sigla DBO a , demanda bioquímica de oxigênio corresponde á quantidade de oxigênio necessário para ocorrer a oxidação da matéria orgânica.

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